Dokumentasi Kode Sistem Pencatatan Kehadiran Lab dengan RFID

Deskripsi Sistem

Sistem ini terdiri dari dua bagian utama: Server dan Client. Server bertugas menerima dan memproses data log pemindaian RFID dari beberapa client secara real-time menggunakan socket TCP dan multithreading. Client bertugas mengirimkan perintah (request) ke server dan menampilkan respons dari server kepada user. Sistem ini merupakan implementasi arsitektur Client-Server TCP yang berfungsi untuk mencatat, menyimpan, mencari, dan mengekspor data kehadiran kelas menggunakan RFID. Sistem terdiri atas dua komponen utama:

• Server multithreaded berbasis C++ dan Winsock
• Client TCP yang mendukung interaksi pengguna secara real-time dan bersifat multithreaded (dapat berjalan bersamaan dengan klien lain)

---

Tujuan

• Menyediakan komunikasi dua arah antara client RFID dan server pusat.
• Menyimpan log kehadiran lengkap dengan timestamp.
• Mendukung fitur pencarian, pengurutan, ekspor data ke JSON, dan lainnya.
• Melatih penggunaan socket programming, multithreading, dan manajemen file di C++.

---

1. Struktur Kode Server

Header dan Library yang Digunakan

• <iostream>, <string>, <sstream>, <vector>, <fstream>: untuk I/O, manipulasi string, penyimpanan data, dan file.
• <cctype>, <algorithm>: untuk manipulasi karakter dan algoritma.
• <thread>: untuk multithreading agar server bisa melayani banyak client secara paralel.
• <winsock2.h>: untuk socket programming di Windows.
• "json.hpp": library nlohmann JSON untuk serialisasi/deserialisasi data JSON.

---

Fungsi Utility

toUpper(string str)

• Mengubah string input menjadi huruf kapital seluruhnya.
• Berguna untuk memudahkan pencocokan perintah tanpa case sensitive.

getDate()

• Mengembalikan tanggal hari ini dalam format string, misalnya 2025-05-29.

templateLog() dan templateDatabase()

• Menghasilkan header string tabel untuk tampilan list log dan database user yang ditampilkan ke client.

---

Class Log

Merepresentasikan entri log pemindaian RFID.

Atribut

• string RFID — nomor RFID.
• string time — waktu pemindaian.
• string name — nama user pemilik RFID.
• string action — aksi yang terjadi (misal "IN", "OUT").

Method

• Konstruktor default dan konstruktor yang menerima string data.
• Getter untuk tiap atribut.
• toString() — mengembalikan representasi string satu baris log.
• Fungsi friend to_json() dan from_json() untuk konversi ke/dari JSON.

---

Class User

Merepresentasikan data user yang terdaftar.

Atribut

• string name — nama user.
• string RFID — nomor RFID user.

Method

• Konstruktor default dan konstruktor dengan parameter nama dan RFID.
• Getter atribut.
• toString() — representasi string user.
• Fungsi friend to_json() dan from_json() untuk JSON.

---

Class LogManager

Pengelola utama data log dan database user.

Atribut

• vector<Log> logs — menyimpan semua log yang diterima.
• vector<User> datas — menyimpan database user.
• string ID_client — ID client yang sedang terhubung (optional untuk logging).
• unordered_map<string, string> lastActionByRFID — menyimpan aksi terakhir tiap RFID.
• unordered_map<string, string> rfidToName — peta RFID ke nama user.

Method Umum

• loadAction() — memuat aksi terakhir dari tiap RFID berdasarkan logs.
• insertionSort(vector<Log>& listLog) — mengurutkan log berdasarkan waktu menggunakan insertion sort.
• exportBiner(string datasLog, const char nameFile[]) — menambah data ke file biner.
• loadFileBinery(const char nameFile[]) — membaca data log dari file biner.
• SearchRFID(string rfid) — mencari nama user berdasarkan RFID.
• readFromJSON(vector<User>& db) — membaca database user dari file JSON.
• exportToJSON(const vector<Log>& logs, const string& filename) — menyimpan logs ke file JSON.

Method Menu (Dipanggil saat menerima perintah client)

• addLog(string datasLog) — menambahkan log baru, menyesuaikan data nama dan action. Menggunakkan exportBiner(),loadAction(),dan SearchRFID()
• searchLogs(string param) — mencari log berdasarkan RFID atau nama, atau list log hari ini.
• listLogs() — menampilkan semua log yang sudah terurut.insertionSort()
• exportJSON() — menyimpan log saat ini ke file JSON.
• database() — menampilkan list database user.
• clear() — menghapus semua log saat ini.
• help() — menampilkan daftar perintah yang dapat dipakai client.

Fucntion processRequest(string recvMessage)

• Fungsi utama yang memproses perintah dari client.
• Memecah recvMessage menjadi request dan param.
• Memanggil fungsi menu sesuai perintah.
• Mengembalikan string hasil proses sebagai response ke client.

---

Class AttendanceSystem

Server utama yang menangani koneksi client dan menjalankan multithreading.

Method

• clientPort(SOCKET client_socket)

  • Fungsi yang dijalankan pada tiap thread client.
  • Menerima ID client pertama kali.
  • Loop menerima pesan (request) dari client.
  • Memproses request menggunakan objek LogManager.
  • Memanggil processRequest()
  • Mengirimkan hasil ke client.
  • Menutup koneksi saat client disconnect atau perintah SHUTDOWN.

• makeSocket()

  • Membuat socket server TCP pada port 8888.
  • Melakukan bind dan listen.
  • Mengembalikan SOCKET hasil pembuatan.

• ServerProses()

  • membuat Socket dengan makeSocket()
  • Menjalankan server dan standby untuk menerima koneksi client.
  • Untuk setiap client baru, buat thread baru menjalankan clientPort().
  • Mendukung multithreading agar server dapat melayani banyak client bersamaan.

---

Fungsi main()

• Membuat objek AttendanceSystem.
• Memanggil ServerProses() untuk menjalankan server.

---

2. Struktur Kode Client

Fungsi Utama

• Membuat koneksi TCP ke server
• Mengirim ID client sebagai identifikasi awal
• Mengirim perintah user ke server secara interaktif
• Menerima dan menampilkan respons dari server
• Mendukung perintah ADD_LOG dengan timestamp otomatis

Struktur Kode

• openSerialPort(const char* portName)

  • Membuka koneksi ke port serial (COMxx) menggunakan CreateFileA.
  • Mengatur parameter komunikasi serial:
    • Baud rate: 9600
    • Byte size: 8
    • Stop bit: 1
    • Parity: none
  • Mengatur timeout pembacaan serial melalui SetCommTimeouts.
  • Mengembalikan HANDLE port jika sukses, atau INVALID_HANDLE_VALUE jika gagal.

• readUIDFromArduino(SOCKET server_socket)

  • Membuka koneksi ke Arduino melalui openSerialPort().
  • Loop berjalan selama keepReading == true.
  • Membaca data dari Arduino menggunakan ReadFile().
  • Membersihkan karakter \r dan \n dari UID.
  • Jika UID valid:
    • Format pesan: ADD_LOG <uid> <timestamp>
    • Kirim ke server melalui socket (send()).
  • Delay 300ms antar pembacaan data serial.
  • Menutup port serial setelah selesai (CloseHandle()).

• clientInitial()

  • Inisialisasi Winsock.
  • Membuat socket.
  • Melakukan koneksi ke server menggunakan IP dan port yang sudah didefinisikan.
  • Mengirim ID client ke server.
  • Memulai proses utama interaktif clientMainProses().
  • Menutup koneksi dan membersihkan Winsock.

• clientMainProses()

  • Menerima pesan sambutan dari server.
  • Loop menerima input perintah dari user.
  • Mengubah perintah menjadi huruf kapital.
  • Jika perintah ADD_LOG, tambahkan waktu saat ini sebagai parameter.
  • Mengirim perintah ke server.
  • Menerima dan menampilkan respons server.
  • Jika perintah SHUTDOWN, keluar dari loop dan program berakhir.

• getCurrentTime()

  • Mendapatkan waktu saat ini dalam format YYYY-MM-DD->HH:MM:SS.

• toUpper(string)

  • Mengubah string menjadi huruf kapital seluruhnya.

---

3. Protokol Komunikasi

• Client mengirim perintah string ke server, contoh:

  • ADD_LOG <RFID> (Timestamp)
  • SEARCH_LOG <key/today>
  • LIST_LOGS
  • EXPORT_JSON
  • CLEAR
  • DATABASE
  • HELP
  • SHUTDOWN

• Server memproses dan mengembalikan hasil dalam bentuk string teks

---

4. Flowchart Server

flowchart TD
    A[Start Server] --> B[Initialize Winsock]
    B --> C[Create Socket]
    C --> D[Bind Socket]
    D --> E[Listen for Client 
    Connections]
    E --> F{New Client Connected?}
    F -- Yes --> G[Create New Thread untuk Client]
    G --> H[Thread: Receive Client ID]
    H --> I[Loop: Terima Perintah 
    Client]
    I --> J{Perintah?}
    
    J -->|Menu| K[
    ADD_LOG
    SEARCH_LOG
    LIST_LOGS
    EXPORT_JSON
    CLEAR
    Lainnya
    ]

    J -->|Menu| P[SHUTDOWN]
  

    K --> R[Kirim Respons ke Client]
    R --> I
    P --> S[menutup tread client]
    S-->E
    F -- No --> E

Loading

5. Flowchart Client

flowchart TD
    A[Start Client] --> B[Initialize Winsock]
    B --> C[Create Socket]
    C --> D[Connect ke Server]
    D --> E[Kirim ID Client ke Server]
    E --> F[Start Thread: Baca UID dari Arduino]
    F --> G1{UID Terdeteksi?}
    G1 -- Yes --> H1[Format ADD_LOG <uid> <timestamp>]
    H1 --> I1[Kirim ke Server lewat Socket]
    G1 -- No --> F
    I1 --> F
    I1 --> L

    E --> G[Loop Input Perintah dari User]
    G --> H[Ubah Perintah ke Huruf Kapital]
    H --> I[Perintah == ADD_LOG?]
    I -- Yes --> J[Tambahkan Timestamp ke Perintah]
    I -- No --> K[Gunakan Perintah Apa Adanya]
    J --> L[Kirim Perintah ke Server]
    K --> L
    L --> M[Terima Respons dari Server]
    M --> N[Tampilkan Respons ke User]
    N --> O{Perintah == SHUTDOWN?}
    O -- Yes --> P[Tutup Socket & Cleanup Winsock]
    O -- No --> G

Loading